Thông tin tài liệu
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA XÂY DỰNG VÀ CƠ HỌC ỨNG DỤNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG CAO ỐC VĂN PHỊNG REE TOWER GVHD: ThS LÊ PHƯƠNG SVTH: CAO PHAN TẠO MSSV: 11149125 SKL 0 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 1/2016 an MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH ẢNH .7 LỜI CẢM ƠN 10 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 11 BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN 12 BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN 13 CHƢƠNG KIẾN TRÚC 14 1.1 TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC 14 1.2 QUY MÔ VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG CƠNG TRÌNH 14 1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 14 1.3.1 Thiết kế mặt 14 1.3.2 Thiết kế mặt đứng .14 1.4 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU Ở TPHCM 15 1.4.1 Mùa mƣa : từ tháng đến tháng 11 có .15 1.4.2 Mùa khô : 15 1.4.3 Gió : 15 1.5 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC 15 1.5.1 Thơng gió chiếu sáng tự nhiên .15 1.5.2 Hệ thống điện 16 1.5.3 Hệ thống nƣớc .16 1.5.4 Hệ thống chống cháy nổ .16 1.5.5 Thu gom sử lí rác 16 1.5.6 Giải pháp hoàn thiện 16 1.6 TÍNH TỐN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT 17 1.6.1 Hệ số mật độ xây dựng (K0) .17 1.6.2 Hệ số sử dụng đất (HSD) 17 CHƢƠNG 2.1 GIẢ THIẾT TÍNH TỐN 18 CƠ SỞ THIẾT KẾ 18 2.2 VẬT LIỆU SỬ DỤNG 18 2.2.1 Bêtông (TCXDVN 5574 : 2012) .18 2.2.2 Cốt thép (TCXDVN 5574 : 2012) 18 2.2.3 Vật liệu khác .18 2.3 KHÁI QT Q TRÌNH TÍNH TỐN KẾT CẤU 19 2.3.1 Mơ hình tính tốn 19 2.3.2 Các giả thiết tính toán nhà cao tầng 19 2.3.3 Tải trọng tác dụng lên công trình 19 2.3.4 Phƣơng pháp tính tốn xác định nội lực .19 2.3.5 Lựa chọn cơng cụ tính tốn 20 an CHƢƠNG TÍNH TỐN SÀN 21 3.1 SO SÁNH, LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU SÀN 21 3.1.1 Hệ sàn sƣờn 21 3.1.2 Hệ sàn ô cờ 21 3.1.3 Hệ sàn không dầm .21 3.1.4 Hệ sàn sƣờn ứng lực trƣớc 22 3.2 TÍNH TỐN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH _PHƢƠNG ÁN SÀN DẦM 22 3.2.1 Chọn sơ kích thƣớc tiết diện cấu kiện 23 3.2.2 Xác định tải trọng tác dụng lên sàn 24 3.2.3 Tính tốn ô bản_phƣơng pháp tính tay 25 3.2.4 Kiểm tra biến dạng phƣơng pháp tính tay, sàn dầm theo trạng thái giới hạn II (TTGHII) .32 3.2.5 Sử dụng phần mềm SAFE, tính tốn hệ sàn dầm nhƣ 36 3.2.6 Kiểm tra biến dạng tính tốn theo phần mềm SAFE .40 3.2.7 So sánh kết nội lực tính đƣợc từ phƣơng pháp tính tốn, 47 3.3 TÍNH TỐN SÀN ĐIỂN HÌNH_ PHƢƠNG ÁN SÀN PHẲNG 49 3.3.1 Chọn sơ chiều dày sàn tiết diện dầm biên 49 3.3.2 Tính tốn nội lực cho sàn phẳng 50 3.3.3 Kiểm tra chống cắt vị trí sàn tiếp xúc với lõi thang 63 3.3.4 Kiểm tra điều kiện chống xuyên thủng 63 3.3.5 Kiểm tra độ võng 64 CHƢƠNG 4.1 THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ .66 Sơ đồ hình học cầu thang tầng điển hình 66 4.2 Xác định tải trọng tác dụng lên cầu thang 66 4.2.1 Tĩnh tải: .67 4.2.2 Hoạt tải 68 4.2.3 Tổng hợp tải trọng tác dụng lên cầu thang 68 4.3 Vật liệu sử dụng 68 4.4 tính nội lực cầu thang 68 4.4.1 Sơ đồ tính: 69 4.4.2 Kết tính nội lực từ etabs .69 4.5 Tính tốn bố trí cốt thép 71 4.6 Kiểm tra biến dạng cẩu thang theo trạng thái giới hạn II 71 4.6.1 Kiểm tra xuất vết nứt cầu thang 71 4.6.2 Kiểm tra độ võng cầu thang 71 CHƢƠNG TÍNH TỐN BỂ NƢỚC MÁI 74 5.1 Kích thƣớc bể nƣớc mái 74 5.1.1 Lƣu lƣợng nƣớc cần dùng cho tòa nhà 74 5.1.2 Chọn kích thƣớc bể nƣớc mái 74 5.2 Xác định tải trọng tác dụng 75 5.2.1 nắp 75 5.2.2 Bản đáy 75 5.2.3 Bản thành .76 an 5.3 Vật liệu sử dụng thiết kết bể nƣớc mái 76 5.4 Tính tốn nội lực bể nƣớc mái, bố trí cốt thép cấu kiện bể nƣớc mái 76 5.4.1 Nội lực lựa chọn thép cho nắp 77 5.4.2 Nội lực lựa chọn cốt thép cho đáy 78 5.4.3 Nội lực lựa chọn cốt thép thành 79 5.4.4 Tính tốn hệ dầm bể nƣớc mái 83 CHƢƠNG TÍNH TỐN HỆ KHUNG .88 6.1 Lựa chọn phƣơng án sàn_sử dụng thiết kế khung 88 6.2 Vật liệu sử dụng 89 6.3 Tải trọng tác dụng 89 6.3.1 Tải trọn lớp hoàn thiện sàn : 89 6.3.2 Hoạt tải, lấy theo TCVN 2737-1995 90 6.3.3 Tải trọng gió_thành phần tĩnh 91 6.4 Chọn sơ kích thƣớc cấu kiện hệ khung 92 6.4.1 Sơ kích thƣớc dầm 92 6.4.2 Sơ kích thƣớc cột 93 6.4.3 Chọn sơ kích thƣớc vách 98 6.5 Tính toán tải trọng động 99 6.5.1 Tính tốn thành phần động tải gió theo TCXD 229-1999 TCVN 2737– 1995 99 6.5.2 Tính tải trọng động đất 107 6.6 Kiểm tra chuyển vị đỉnh cơng trình 117 6.7 Kết nội lực tính tốn cốt thép cấu kiện chịu lực 119 6.7.1 Nội lực_cốt thép cột .119 6.7.2 Nội lực_cốt thép dầm 131 6.7.3 Nội lực, cốt thép vách lõi thang, khung trục C 139 6.7.4 Tính cố thép cho vách ngang (lanh tổ cửa vách lõi thang) .147 CHƢƠNG 7.1 TÍNH TỐN, THIẾT KẾ MĨNG 151 Thông số địa chất 151 7.2 Thơng số vật liệu, chọn kích thƣớc cọc 162 7.2.1 Vật liệu sử dụng 162 7.2.2 Chọn kích thƣớc cọc 162 7.3 Xác định sức chịu tải cọc 163 7.3.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu 163 7.3.2 Sức chịu tải cọc theo tính chất lý đất 164 7.3.3 Sức chịu tải cọc theo tiêu cƣờng độ đất .166 7.3.4 Sức chịu tải cọc theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT(theo phụ lục G.3.2_sử dụng công thức viện kiến trúc nhật bản) 169 7.4 Thiết kế móng cọc khoan nhồi 171 7.4.1 Tính móng M1 175 7.4.1.1 Nội lực chân cột 175 7.4.1.2 Xác định số lƣợng cọc bố trí 175 an 7.4.1.3 Kiểm tra độ sâu chôn đài .176 7.4.1.4 kiểm tra phản lực đầu cọc 176 7.4.1.5 kiểm tra điều kiện sử dụng cọc có xét đến hiệu ứng nhóm 177 7.4.1.6 Kiểm tra ổn định độ lún móng 177 7.4.1.7 Kiểm tra xuyên thủng 180 7.4.1.8 Tính cốt thép đài móng 180 7.4.2 Tính móng M2 182 7.4.2.2 Xác định số lƣợng cọc bố trí 182 7.4.2.3 Kiểm tra độ sâu chôn đài .182 7.4.2.4 kiểm tra phản lực đầu cọc 183 7.4.2.5 kiểm tra điều kiện sử dụng cọc có xét đến hiệu ứng nhóm 183 7.4.2.6 Kiểm tra ổn định độ lún móng 183 7.4.2.7 Kiểm tra xuyên thủng 187 7.4.2.8 Tính cốt thép đài móng 187 7.4.3 Tính móng M3 189 7.4.3.1 Nội lực chân cột 189 7.4.3.2 Xác định số lƣợng cọc bố trí 189 7.4.3.3 Kiểm tra độ sâu chôn đài .190 7.4.3.4 kiểm tra phản lực đầu cọc 190 7.4.3.5 kiểm tra điều kiện sử dụng cọc có xét đến hiệu ứng nhóm 191 7.4.3.6 Kiểm tra ổn định độ lún móng 191 7.4.3.7 Kiểm tra xuyên thủng 193 7.4.3.8 Tính cốt thép đài móng 193 7.4.4 Tính móng cho lõi thang máy 194 7.4.4.1 Nội lực chân vách .195 7.4.4.2 Xác định số lƣợng cọc bố trí 195 7.4.4.3 kiểm tra điều kiện sử dụng cọc có xét đến hiệu ứng nhóm 196 7.4.4.4 Kiểm tra ổn định độ lún móng 196 7.4.4.5 Tính cốt thép đài móng 199 7.4.4.6 kiểm tra phản lực đầu cọc 201 7.4.4.7 Tính tốn cốt thép cho đài móng lõi thang 203 7.4.4.8 Kiểm tra khả chống cắt đài móng 204 TÀI LIỆU THAM KHẢO 204 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1 : tổng hợp tải trọng tác dụng lên sàn 25 Bảng 3.2 : tính nội lực ô S1, S2, S3, S4, S5,S7, S8, S9, S11, S12, S13, S17 26 Bảng 3.3 : kết tính nội lực S19, S20, S21 27 Bảng 3.4 : kết tính nội lực S6, S10, S13, S14, S15, S17, S18 27 Bảng 3.5 : kết tính tốn cốt thép 28 Bảng 3.6 : kết tính tốn cốt thép_sàn 120 mm 30 Bảng 3.7 : kết kiểm tra nứt 32 Bảng 3.8 : kết kiểm tra võng 36 Bảng 3.9 Kết nội lực theo dãy trip_ phƣơng trục x 55 an Bảng 3.10 Kết nội lực theo dãy trip_phƣơng trục Y: 57 Bảng 3.11 Chọn thép cho dải_phƣơng trục X 59 Bảng 3.12 Chọn thép cho dải_phƣơng trục Y 61 Bảng 4.1 Tải trọng lớp cấu tạo thang nghiêng 68 Bảng 4.2 Tải trọng lớp cấu tạo chiếu nghỉ, chiếu tới cầu thang 68 Bảng 4.3 Kết chọn thép cầu thang 71 Bảng 4.4 Kết kiểm tra nứt cầu thang 71 Bảng 4.5 Kết kiểm tra võng thang nghiêng 73 Bảng 5.1 Tĩnh tải lớp hoàn thiện nắp bể nƣớc mái 75 Bảng 5.2 Tải trọng lớp cấu tạo đáy bể nƣớc 75 Bảng 5.3 Tính tốn, bố trí cốt thép cho nắp 78 Bảng 5.4 Tính tốn, bố trí cốt thép cho đáy 79 Bảng 5.5 Kết kiểm tra nứt đáy 79 Bảng 5.1 Tính tốn, lựa chọ cốt thép cho thành 83 Bảng 5.2 Kết chọn thép hệ dầm nắp 85 Bảng 6.1 Tĩnh tải sàn văn phịng, sảnh, hành lang… 90 Bảng 6.2 Tĩnh tải ô sàn vệ sinh 90 Bảng 6.3 Hoạt tải sàn 90 Bảng 6.4 Tải gió tĩnh 91 Bảng 6.5 Chọn sơ tiết diện dầm 93 Bảng 6.6 Tiết diện cột yêu cầu 94 Bảng 6.7 Chọn sơ tiết diện cột 98 Bảng 6.8 Chu kỳ, tần số dạng dao động riêng 100 Bảng 6.9 Chọn lại kích thƣớc cột b×h(cm) lần ( vị trí cột đối xứng lấy tƣơng tự) 101 Bảng 6.10 chu kỳ, tần số hệ số động dạng dao động riêng 101 Bảng 6.11 Tải trọng gió động theo phƣơng x 105 Bảng 6.12 Tải trọng gió động teo phƣơng y 106 Bảng 6.13 Các thông số đất 110 Bảng 6.14 Chu kỳ, tần số mode dao động (tính cho tải động đất) 111 Bảng 6.15 Tải động đất theo phƣơng x 112 Bảng 6.16 Tải trọng động đất theo phƣơng y 113 Bảng 6.17 Các tổ hợp tải trọng sử dụng tính theo TTGH I 113 Bảng 6.18 Các tổ hợp tải trọng sử dụng tính theo TTGH II 116 Bảng 6.19 Kết kiểm tra chuyển vị đỉnh 118 an Bảng 6.20 Giá trị hàm lƣợng cốt thép tối thiểu cột 121 Bảng 6.21 Kết nội lực tính tốn cốt thép dọc cột khung trục 123 Bảng 6.22 Các vị trí hàm lƣợng cốt thép không thỏa 127 Bảng 6.23 Thay đổi tiết diện cột(lần 2) bc×hc (cm): 127 Bảng 6.24 Nội lực, chọn cốt thép cột khung trục 128 Bảng 6.25 Nội lực kết tính thép, lựa chọn thép khung trục 132 Bảng 6.26 Nội lực, kết tính thép dầm, khung trục C 135 Bảng 6.27 Nội lực kết tính cốt thép vách đứng 145 Bảng 6.28 Kết chọn thép dọc bố trí cho vách đứng 146 Bảng 6.29 Nội lực kết tính thép dọc vách ngang 148 Bảng 6.30 Kết chọn thép ngang bố trí cho vách ngang 149 Bảng 6.31 Nội lực kết chọn cốt thép xiên cho vách ngang 150 Bảng 6.32 Thống kê kết thí nghiệm lý lớp đất 161 Bảng 7.1 Xác định sức kháng ma sát theo tiêu lý đất 165 Bảng 7.2 Xác định sức kháng ma sát theo tiêu cƣờng độ đất 167 Bảng 7.3 Xác định sức kháng ma sát theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT 170 Bảng 7.4 Nội lực sử dụng tính tốn móng M1 175 Bảng 7.5 Phản lực đầu cọc móng M1 176 Bảng 7.6 Kết tính lún 179 Bảng 7.7 Các giá trị mơ men móng M1 181 Bảng 7.8 Nội lực sử dụng tính tốn móng M2 182 Bảng 7.9 Phản lực đầu cọc móng M2 183 Bảng 7.10 Kết tính lún móng M2 187 Bảng 7.11 Các giá trị mơ men móng M2 188 Bảng 7.12 Nội lực sử dụng tính tốn móng M3 189 Bảng 7.13 Phản lực đầu cọc móng M3 190 Bảng 7.14 Các giá trị mơ men móng M3 193 Bảng 7.15 Nội lực chân lõi thang 195 Bảng 7.16 Kết tính lún móng lõi thang 199 Bảng 7.17 Kết tính tốn, lựa chọn cốt thép đài móng lõi thang 204 an DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 3.1 : mặt sàn, dầm tầng điển hình 22 Hình 3.2 diện truyền tải cột 2-B 24 Hình 3.3 :các lớp cấu tạo sàn 24 Hình 3.4 : mo men cạnh 25 Hình 3.5 Hình 3.5 sơ đồ tính dầm đầu ngàm, đầu khớp 27 Hình 3.6 sơ đồ tính dầm, đầu ngàm 27 Hình 3.7 : tải trọng tác dụng lên dầm 35 Hình 3.8 : mơ hình sàn 36 Hình 3.9 :dãy trip theo phƣơng x 37 Hình 3.10 : dãy trip theo phƣơng y 37 Hình 3.11 : mo men theo phƣơng x 38 Hình 3.12 : mo men theo phƣơng y 38 Hình 3.13 : độ võng đàn hồi sàn sàn 40 Hình 3.14 : vị trí sử dụng so sánh nội lực 48 Hình 3.15 Mặt sàn phẳng 50 Hình 3.16 Phƣơng pháp khung tƣơng đƣơng 52 Hình 3.17 : mơ hình sàn safe 53 Hình 3.18 :dãy trip theo phƣơng X 54 Hình 3.19 Dãy trip theo phƣơng Y 54 Hình 3.20 Mơ men theo dải_ phƣơng trục X 56 Hình 3.21 Mơ men theo dải_ phƣơng trục Y 58 Hình 3.22 Tháp chống nén thủng đại lƣợng sử dụng tính tốn 63 Hình 3.23 Diện truyền tải lên cột 3-B 64 Hình 4.1 Sơ đồ hình học cầu thang tầng điển hình 66 Hình 4.2 Các lớp cấu tạo thang 67 Hình 4.3 Sơ đồ tính vế trái cầu thang 69 Hình 4.4 Sơ đồ tính vế phải cầu thang 69 Hình 4.5 Momen vế trái thang xuất tử etabs 69 Hình 4.6 Phản lực vế trái thang xuất từ etabs 70 Hình 4.7 Momen vế phải thang xuất từ etabs 70 Hình 4.8 Phản lực vế phải thang xuất từ etabs 70 Hình 4.9 Momen tác dụng tải trọng tạm thời ngắn hạn 73 Hình 4.10 Mo men tác dụng tải trọng dài hạn 73 an Hình 5.1 Vị trí đặt bể nƣớc 74 Hình 5.2 Sơ đồ tác dụng hoạt tải lên thành bể nƣớc mái 76 Hình 5.3 Mơ hình bể nƣớc Sap2000 77 Hình 5.4 Mo men theo phƣơng cạnh ngắn nắp 77 Hình 5.5 Mo men theo phƣơng cạnh dài nắp 78 Hình 5.6 Mo men theo phƣơng cạnh ngắn đáy 78 Hình 5.7 Mo men theo phƣơng cạnh dài đáy 79 Hình 5.8 Mo men theo phƣơng đứng thành (lớn) tác dụng tải gió đẩy 80 Hình 5.9 Mo men theo phƣơng đứng thành (lớn) tác dụng tải gió hút+nƣớc 80 Hình 5.10 Mo men theo phƣơng ngang thành (lớn) tác dụng tải gió đẩy 80 Hình 5.11 Mo men theo phƣơng ngang thành (lớn) tác dụng tải gió hút+nƣớc 81 Hình 5.12 Mo men theo phƣơng đứng thành (nhỏ) tác dụng tải gió đẩy 81 Hình 5.13 Mo men theo phƣơng đứng thành (nhỏ) tác dụng tải gió hút+nƣớc 81 Hình 5.14 Mo men theo phƣơng ngang thành (nhỏ) tác dụng tải gió đẩy 82 Hình 5.15 Mo men theo phƣơng ngang thành (lớn) tác dụng tải gió hút+nƣớc 82 Hình 5.16 Mo men,lực cắt hệ dầm nắp 83 Hình 5.17 Nội lực dầm biên (cạnh ngắn) 83 Hình 5.18 Nội lực dầm biên (cạnh dài) 84 Hình 5.19 Nội lực dầm 84 Hình 5.20 Mo men,lực cắt hệ dầm đáy 85 Hình 5.21 Nội lực dầm biên (cạnh ngắn) 86 Hình 5.22 Nội lực dầm biên (cạnh dài) 86 Hình 5.23 Nội lực dầm 86 Hình 6.1 Tiết diện cột dầm bê tơng cốt thép 92 Hình 6.2 Tải sàn tác dụng lên dầm biên, tầng điển hình 93 Hình 6.3 Tải sàn tầng hầm tác dụng lên dầm 93 Hình 6.4 Diện truyền tải từ sàn lên đầu cột 94 Hình 6.5 Mơ hình khung khơng gian 99 Hình 6.6 Biểu đồ dạng chuyển vịcơng trình theo mode 102 Hình 6.7 Biểu đồ chuyển vị cơng trình theo mode2 102 Hình 6.8 Đồ thị xác định hệ số động lực 103 Hình 6.9 Chuyển vị cơng trình 118 Hình 6.10 Biểu đồ ứng suất sơ đồ nội lực tiết diện cột Có thép đặt theo chu vi 122 Hình 6.11 Momen dầm tầng hầm, khung trục 131 an Hình 6.12 Nội lực dầm khung trục C 134 Hình 6.13 Cách quy đổi tiết diện tính thép 140 Hình 6.14 Vách lõi thang khung trục C 144 Hình 6.15 Hình thức làm việc, thơng số kích thƣớc vách ngang 147 Hình 7.1 Mặt bố trí hố khoan khảo sát địa chất 151 Hình 7.2 Mặt cắt địa chất sử dụng tính tốn 156 Hình 7.3 Cao trình móng 163 Hình 7.4 Bố trí móng M1 176 Hình 7.5 Độ rỗng ứng với ứng suất nén 179 Hình 7.6 Sơ đồ tính móng M1 181 Hình 7.7 Bố trí móng M2 182 Hình 7.8 Độ rỗng ứng với ứng suất nén 186 Hình 7.9 Sơ đồ tính móng M2 188 Hình 7.10 Bố trí móng M3 190 Hình 7.11 Sơ đồ tính móng M3 193 Hình 7.12 Nội lực lõi thang, quy tâm đài móng 195 Hình 7.13 bố trí cọc đài móng lõi thang 196 Hình 7.14 Độ rỗng ứng với ứng suất nén 198 Hình 7.15 Mơ hình độ cứng cọc Safe 200 Hình 7.16 Chia dải theo phƣơng x 201 Hình 7.17 Chia dải theo phƣơng y 201 Hình 7.18 Chuyển vị đài móng combobao 202 Hình 7.19 Phản lực đầu cọc Pmax 202 Hình 7.20 Phản lực dầu cọc Pmin 203 Hình 7.21 Bố trí cọc lõi thang_ tăng số lƣợng cọc 203 an Trọng lƣợng khối móng quy ƣớc: Wqu Pcoc Pdat 5469.86 24647.97 30117.83(kN ) Tải trọng quy đáy móng khối quy ƣớc: Ntcqu =Ntt/1.15+Wqu = 11805.38/1.15+30117.83 = 31144.39 (kN) Mtcxqu = Mttx/1.15 = -6.288/1.15 =-5.47 (kN.m) Mtcyqu = Mtty/1.15 = 85.319/1.15 =74.2 (kN.m) Mo men chống uốn móng khối quy ƣớc: Wx= Wx= B3qu/6 =7.063/6 = 58.65 m3 Ứng suất tiêu chuẩn đáy khối móng quy ƣớc: tc Nqu 31144.39 tc tb 624.85(kN / m2 ) Lqu Bqu 7.06 7.06 tc max,min tc Nqu Lqu Bqu M tcxqu Wx M tcyqu Wy tc max 626.02(kN / m2 ) tc 623.67(kN / m ) Khả chịu tải dƣới mũi cọc m m2 R tc (A Bqu 'II B h qu 'I D c) k tc Trong đó: ktc: 1.0 - 1.1 (lấy ktc = 1.0, Vì tiêu lý đƣợc lấy theo số liệu thí nghiệm trực tiếp đất) m1 = 1.2, m2 = 1.1 Đất có thơng số: o c = 8.7 kN/m2 o γ „II = 10.5 kN/m3 (dung trọng đẩy lớp đất mũi cọc) o φ = 24o12‟ => A= 0.7302, B= 3.9208, D= 6.4944 o I' h h i i 8.43 kN/m3 i 1.2 1.1 0.7302 7.06 10.5 3.9208 63.05 8.43 6.4944 8.7 2896.85(kN / m2 ) - kiểm tra ổn định đất : Rtc 192 an tc max 626.02kN / m2 1.2 Rtc 3476.22kN / m tc Ta có 623.67kN / m tc tc tb 624.85kN / m R 2896.85kN / m Nhƣ đất dƣới khối móng quy ƣớc thỏa điểu kiện ổn định - Kiểm tra lún đáy móng khối quy ước : Ứng suất thân đất đáy móng khối quy ƣớc : 0bt i' hi =557.67kN/m2 Ứng suất gây lún đáy móng khối quy ƣớc : 0gl tbtc 0bt =624.85-557.67 = 67.18 kN/m2 1000 0bt Có gl 8.3> 5, khơng cần thiết phải kiểm tra lún cho móng khối quy ƣớc 0 7.4.3.7 Kiểm tra xuyên thủng L - 2bm= 4m < (hcot+ 2ho)=4.3 m_đài thỏa điều kiện chống xun thủng 7.4.3.8 Tính cốt thép đài móng Sơ đồ tính: xem đài consol đầu ngàm vào mép cột, đầu tự do, giả thiết đài tuyệt đối cứng 700 3000 700 2150 1000 B 5000 2850 P1+P2 1000 2150 3000 1000 2850 5000 P2+P4 Hình 7.11 Sơ đồ tính móng M3 Bảng 7.14 Các giá trị mơ men móng M3 193 an TRƢỜN G HỢP TẢI cọc x(m) y(m) P(kN) ax(m) ay(m) Mx(kN.m ) My(kN.m ) cọc cọc cọc cọc cọc cọc cọc cọc cọc cọc cọc -1.5 1.5 -1.5 1.5 -1.5 1.5 -1.5 1.5 -1.5 1.5 -1.5 1.5 1.5 -1.5 -1.5 1.5 1.5 -1.5 -1.5 1.5 1.5 -1.5 3363.66 3363.66 3363.66 3363.66 3363.66 3363.66 3363.66 3363.66 3283.433 3283.433 3283.433 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 3868.2 3868.2 3868.2 3868.2 3868.2 3868.2 3868.2 3868.2 3775.9 3775.9 3775.9 3868.2 3868.2 3868.2 3868.2 3868.2 3868.2 3868.2 3868.2 3776 3776 3776 cọc 1.5 -1.5 3283.433 1.15 1.15 3775.9 3776 cọc -1.5 1.5 2544.356 1.15 1.15 2926 2926 cọc 1.5 1.5 2544.356 1.15 1.15 2926 2926 cọc -1.5 -1.5 2544.356 1.15 1.15 2926 2926 cọc 1.5 -1.5 2544.356 1.15 1.15 2926 2926 cọc -1.5 1.5 3311.608 1.15 1.15 3808.3 3808.4 cọc 1.5 1.5 3363.66 1.15 1.15 3868.2 3868.2 cọc -1.5 -1.5 3363.66 1.15 1.15 3868.2 3868.2 cọc 1.5 -1.5 3363.66 1.15 1.15 3868.2 7736.4 3868.2 7736.4 tổng mo men sử dụng tính tốn: Chọn bố trí cốt thép theo phƣơng y theo công thức: R b b ho M αm = , m , As R b ×b×h o Rs My(kN.m) 1547.284 b(cm) 100 h(cm) 200 h0(cm) 180 Mx(kN.m) 1547.284 b(cm) 100 h(cm) 200 h0(cm) 180 αm 0.028 αm 0.028 ξ 0.028 As(cm2) 23.47 ξ 0.028 As(cm2) 23.47 - Chọn cốt thép Ø25a200_As= 29.46 cm , bố trí cho phương hai phương 7.4.4 Tính móng cho lõi thang máy Trong mơ hình Etabs, gán nhãn cho toàn vách lõi thang Xuất nội lực, sử dụng kết để tính tốn 194 an N x Hx My Hy y 7.4.4.1 Trƣờng hợp y Mx x Hình 7.12 Nội lực lõi thang, quy tâm đài móng Nội lực chân vách Bảng 7.15 Nội lực chân lõi thang Móng Load MLT MLT MLT MLT MLT COMB1 COMB11 COMB14 COMB13 COMB11 N (kN) -143345 -115969 -141828 -114560 -115969 Hx (kN) -83.22 -355.92 -45.86 -181.54 -355.92 Hy (kN) 2084.43 1322.45 2093 1423.77 1322.45 Mx (kNm) -104860 -118929 359.585 -231290 -118929 My (kNm) 363.608 -194064 736.623 -59184 -194064 7.4.4.2 Xác định số lƣợng cọc bố trí Đối với mõng lõi thang số cọc đài lớn 5, tính sức chịu tải theo tiêu lý đất nền, hệ số an toàn sử dụng 1.25 =>QA=8564/1.25= 6851(kN) Qtk = min(Qvl;QA;QG;QSPT) = Qvl=5486.85(kN) Lực đứng lớn tác dụng lên móng lõi thang: Ntt = 143345kN Sơ xác định số cọc nhƣ sau: ncoc k Ntt 143345 1.3 33.96 chọn 34 cọc Qtk 5486.85 Khoảng cách cọc liên tiếp e 3d 3m , chọn e = 3.6(m) theo phƣơng y, e= 4(m) theo phƣơng x chọn kích thƣớc đài cọc bố trí nhƣ sau: 195 an 1000 3900 C 3600 3600 16400 8600 3600 3600 1000 3900 D 1000 4000 2050 4000 4100 9000 4000 4000 9000 1000 2050 22100 Hình 7.13 bố trí cọc đài móng lõi thang kiểm tra điều kiện sử dụng cọc có xét đến hiệu ứng nhóm 7.4.4.3 (m 1)n (n 1)m (7 1) (5 1) arctg 0.77 90mn 90 34 4.5 1 Qanhóm = ε.nc.Qtk = 0.77345486.85= 143645.7(kN) > Ntt =143345 (kN)_thỏa 7.4.4.4 Kiểm tra ổn định độ lún móng Góc ma sát trung bình lớp đất mà cọc qua: 1h1 2 h2 3h3 3o30' 15.95 4o 47' 24o12' 38.1 II ,tb 16o12' h1 h2 h3 15.95 38.1 Chiều dài đoạn mở rộng: II ,tb 6o12' a h tan 38.1 tan 1.03m Chiều dài, chiều rộng chiều cao đáy khối móng quy ƣớc: Bqu = 16.4 + 2×1.03 = 18.46m Lqu = 22.1+ 2×1.03 = 24.16m hqu = 63.05 m Trọng lƣợng khối móng quy ƣớc Trọng lƣợng cọc đài cọc: (Vcoc Vdai ) (34 0.52 61.05 16.4 22.1 2) 2355.13(m3 ) 196 an Pcoc (Vcoc Vdai ) bt 2355.13 25 58878.27(kN ) Trọng lƣợng lớp đất khối móng quy ƣớc: 15.95 4.8 6.1 38.110.5 tb 8.43(kN / m3 ) 63.05 Pdat Vmong (Vcoc Vdai ) (18.46 24.16 63.05 2355.13) 8.43 217196.98(kN ) Trọng lƣợng khối móng quy ƣớc: Wqu Pcoc Pdat 58878.27 217196.98 276075.25(kN ) Tải trọng quy đáy móng khối quy ƣớc: Ntcqu =Ntt/1.15+Wqu = 143345/1.15+276075.25 = 400723.08 (kN) Mtcxqu = Mttx/1.15 = -104860/1.15 =-91182.61 (kN.m) Mtcyqu = Mtty/1.15 = 363.608/1.15 =316.18 (kN.m) Mo men chống uốn móng khối quy ƣớc: Bqu L2qu 18.46 24.162 Wx 1795.87m3 6 Lqu Bqu 24.16 18.462 Wy 1372.17m3 6 Ứng suất tiêu chuẩn đáy khối móng quy ƣớc: tc Nqu 400723.08 tc tb 898.5(kN / m2 ) Lqu Bqu 18.46 24.16 tc max,min tc Nqu Lqu Bqu M tcxqu Wx M tcyqu Wy tc max 949.5(kN / m2 ) tc 847.5(kN / m ) Khả chịu tải dƣới mũi cọc m m2 R tc (A Bqu 'II B h qu 'I D c) k tc Trong đó: ktc: 1.0 - 1.1 (lấy ktc = 1.0, Vì tiêu lý đƣợc lấy theo số liệu thí nghiệm trực tiếp đất) m1 = 1.2, m2 = 1.1 Đất có thơng số: o c = 8.7 kN/m2 o γ „II = 10.5 kN/m3 (dung trọng đẩy lớp đất mũi cọc) 197 an o φ = 24o12‟ => A= 0.7302, B= 3.9208, D= 6.4944 o I' h h i i 8.43 kN/m3 i 1.2 1.1 0.7302 18.46 10.5 3.9208 63.05 8.43 6.4944 8.7 3012.22(kN / m2 ) - kiểm tra ổn định đất : tc max 949.5kN / m2 1.2 Rtc 3614.67kN / m tc Ta có 847.5kN / m tc tc tb 898.5kN / m R 3012.22kN / m Rtc Nhƣ đất dƣới khối móng quy ƣớc thỏa điểu kiện ổn định - Kiểm tra lún đáy móng khối quy ước : Ứng suất thân đất đáy móng khối quy ƣớc : 0bt i' hi =557.67kN/m2 Ứng suất gây lún đáy móng khối quy ƣớc : 0gl tbtc 0bt =898.5-557.67 = 340.83 kN/m2 0bt 2.64> 5, không cần thiết phải kiểm tra lún cho móng khối quy ƣớc gl0 Đất đƣợc chia thành lớp đồng với chiều dày hi thỏa: hi≤ (0.4-0.6)Bqu = (1.624-2.436) Phía dƣới móng khối lớp đất đồng nhất, chia thành lớp 1m Từ hồ sơ địa chất có đƣợc độ rỗng ứng với ứng suất nén: Có độ rỗng e độ rỗng ứng với áp lực nén kN/m2 0.53 0.52 0.51 0.5 0.49 0.48 rong 500 1000 Linear (do rong) ứng suất nén kN/m2 Hình 7.14 Độ rỗng ứng với ứng suất nén 198 an Bảng 7.16 Kết tính lún móng lõi thang Z(m) |Z/Bqu| k0 σbt(1) (kN/m2) σgl (kN/m2) σ(2) (kN/m2) 0 557.67 340.83 898.5 -1 -2 0.246 0.493 0.874 0.713 568.17 578.67 242.944 0.567 589.17 193.1365 782.3065 -4 0.985 0.421 599.67 143.4313 743.1013 -6 1.478 0.329 0.241 610.17 620.67 0.192 631.17 65.28002 -8 1.97 0.146 641.67 49.79382 691.4638 -10 -11 2.463 2.709 0.125 0.107 0.09 652.17 662.67 673.17 562.92 882.34 0.502 0.492 0.666 573.42 843.89 0.502 0.494 0.533 583.92 801.96 0.501 0.495 0.4 594.42 762.7 0.501 0.496 0.333 604.92 732.68 0.501 0.497 0.266 615.42 712.5 0.5 0.498 0.133 625.92 699.59 0.5 0.498 0.133 636.42 693.96 0.5 0.498 0.133 646.92 693.13 0.499 0.498 0.067 657.42 697.05 0.499 0.498 0.067 667.92 701.56 0.499 0.498 0.067 82.06611 702.7361 1.724 2.217 S(cm) 112.0876 722.2576 -7 -9 e2 821.614 0.739 1.232 e1 298.0043 866.1743 -3 -5 σ(1)_m σ(2)_m (kN/m2) (kN/m2) 696.45 42.62164 694.7916 36.63192 699.3019 30.64219 703.8122 Tổng 2.798 (1)_ đại lƣợng có đƣợc trƣớc xây dựng trình (2)_các đại lƣợng có đƣợc sau xâu dựng cơng trình - S =2.8cm< sgh =8 cm độ lún nằm giới hạn cho phép_ móng thỏa u cầu độ lún 7.4.4.5 Tính cốt thép đài móng Đài cọc móng đặt hệ cọc, việc xác định nội lực phƣơng pháp thơng thƣờng phức tạp khơng xác Vì để xác định nội lực móng ta sử dụng phần mềm SAFE Cách thức mơ hình SAFE: Đài cọc có kích thƣớc chiều dày nhƣ thực tế 199 an Tải trọng tập trung N, Mx, My lấy kết trực tiếp từ ETAPS Các cọc đƣợc xem nhƣ gối tựa đàn hồi có độ cứng k (kN/m) Việc xác định độ cứng k phải làm thí nghiệm thử tải cọc Do kích thƣớc đài đƣợc chọn xem nhƣ tuyệt đối cứng, phạm vi đồ án lấy độ cứng cọc: Q tk n Trong đó: n = (0.4 † 0.6)S (mm) k Qtk 5486.85 391.92 103 (kN / m) 2 n 0.5 2.8 10 Chọn chiều dày đài m Chia móng thành dải có bề rộng b =1.025 m theo phƣơng X, 1.105(m) theo phƣơng Y, ta đƣợc phản lực gối tựa đàn hồi tƣơng đƣơng nhƣ phản lực đầu cọc tính đƣợc phần trƣớc k Hình 7.15 Mơ hình độ cứng cọc Safe 200 an Hình 7.16 Chia dải theo phương x Hình 7.17 Chia dải theo phương y 7.4.4.6 kiểm tra phản lực đầu cọc - Tiến hành kiểm tra phản lực với tổ hợp tải trọng combobao 201 an Hình 7.18 Chuyển vị đài móng combobao Hình 7.19 Phản lực đầu cọc Pmax 202 an 3600 1000 4400 Hình 7.20 Phản lực dầu cọc Pmin Ứng với tổ hợp tải combobao có: Pmax = 6468.64 kN > Qtk=5486.85 kN_ không thỏa Xử lý cách tăng chiều dày đài lên thành 2.5 m, thêm cọc bố trí sau: 3600 3600 3400 C 8050 1000 16400 8600 3600 D 4000 1000 2050 4000 4100 9000 4000 9000 4000 1000 2050 22100 Hình 7.21 Bố trí cọc lõi thang_ tăng số lượng cọc Pmax=5335.67< Qtk=5486.85 kN_thỏa Pmin= 782.31 > => cọc khơng chịu nhổ 7.4.4.7 Tính tốn cốt thép cho đài móng lõi thang 203 an Sử dụng giá trị mo men lớn theo phƣơng, tính tốn bố trí cốt thép cho lớp đài móng Bảng 7.17 Kết tính tốn, lựa chọn cốt thép đài móng lõi thang Đại lƣợng giá trị (kN.m) Mx+ MxMy+ My- 3067.3 -1043.3 4832.3 -829.51 b(cm) h(cm) h0(cm) 100 100 100 100 250 250 250 250 225 225 225 225 αm ξ 0.036 0.037 0.012 0.012 0.056 0.058 0.01 0.01 As(cm2) chọn thép As_c(cm2) 38.77 12.58 60.78 10.48 Ø28a150 Ø18a200 Ø28a100 Ø18a200 43.12 15.24 67.76 15.24 7.4.4.8 Kiểm tra khả chống cắt đài móng Coi đài móng nhƣ dầm có bề rộng dải, b = 1.05 m, kiểm tra chống cắt bê tông theo công thức: Qmax≤ Qcr = [φb4(1+φn)γbRbtbh02]/C Trong Qcr: lực chống cắt, khơng có cốt đai bê tông φb4= 1.5 bê tông nặng φn: hệ số xét đến ảnh hƣởng lực dọc Thiên an toàn lấy φn=0 C: chiều dài hình chiếu tiết diện nghiêng nguy hiểm lên trục dọc cấu kiện.Thiên an toàn chọn C = 2b = 2.21 m => Qcr = [1.5×1×1.2×103×1.105×(2.5-0.06)2]/2.21 = 5358.24kN Kết nội lực thu đƣợc từ safe, phần lực cắt lớn vị trí vách lõi thang tiếp xúc với đài móng: Qmax= -3093.572
Ngày đăng: 02/02/2023, 09:07
Xem thêm:
